航天器研制项目风险管理
由于航天器具有性能高、数量少、成本高、技术新、仿真难、天上运行等不同于一般项目的特点，整个寿命期可以说是充满各种风险。稍有不慎，轻则影响研制费用和进度，重则使整个任务失败，甚至造成人员伤亡。为了保证航天任务的成功，必须尽量把风险降低到最低限度，力求不出或少出问题。国外从20世纪60年代初开始就在一些型号研制中开展风险管理，特别是“阿波罗计划”风险管理取得巨大成功。喷气推进实验室（JPL）在1994年对“火星全球勘测者”制定了风险管理计划；1996年在卡西尼土星探测器计划中分别对航天器、整个计划和地面系统制定了风险管理计划。1998年对“火星勘测者”制定了风险管理计划[1]。在这些管理计划中将风险管理基本分四个步骤，即风险计划制定、风险识别和描述、风险分析、风险的减轻和跟踪。信息的交流和文件编制工作则贯穿在整个过程中。此外，计划中还规定了风险管理中的职责问题。美国航宇局（NASA）在1998年4月发布的NASA 规程和指南《计划和项目管理过程与要求》[2]中指出，计划或项目主管人员应将风险管理作为决策工具来保证在计划和技术上的成功。2002年4月，NASA又颁布了文件《风险管理规程和指南》[3]，更详细地阐明了风险管理的基本过程以及风险管理计划制定和实施的基本要求。欧洲空间标准化合作组织（ECSS）于2000年出版了风险管理标准ECSS-M-00-03A[4]。
目前，风险管理已被国外纳入各航天型号研制工作中，形成了一整套较系统的做法，在国外航天器研制中已成为一项重要的管理工作。我国最近几年越来越重视风险管理工作，但是尚未形成风险管理的规范。本文试图总结作者多年的研究和工程实践，论述航天器研制项目风险管理，包括对航天器研制中可能出现的风险进行分类和定义，如何建立风险管理组织，怎样进行风险识别和分析，各种风险如何应对，给出可供参考的项目管理案例。
一、航天器研制风险管理的一般概念
1. 航天器研制风险的定义和分类
1）风险定义
航天器研制风险是一种不确定的事件或情况，这种事件或情况一旦发生，就会对航天器研制的目标产生某种影响。风险事件往往具有不确定性，但它发生后对研制的成本、进度、质量性能或规模的影响是肯定的。针对航天器研制，具有以下特征之一的事件即为风险事件：
（1） 未确定的技术状态。
（2） 新研制未经过飞行试验的设备。
（3） 影响研制进度、成本。
（4） 影响航天员安全或飞行任务成功。
2） 风险分类
风险分类方法多种多样，可以按来源、性质、领域、状态、影响范围、发生概率、损失程度、发生后果等各种方法。
根据航天器研制实际，按照领域来分类比较容易进行管理，按照领域可以分为以下几大类：
（1） 技术风险：（含新技术选择、技术指标风险、新设备或技术状态更改风险、设计缺陷、工艺缺陷、星船上危险源等）。
（2） 进度管理风险（不良的进度管理、强加任务周期、项目进度的压缩等）。
（3） 成本管理风险（成本计划粗放、成本控制不严）：忽略时间与成本的关联、滞后的经费支付、错误的成本预测、价格估算不准和通货膨胀等。
（4） 技术安全风险（研制过程中设施安全和人为操作错误导致不利的结果、管理不到位）。
（5） 组织风险（任务分工不合理、型号资源的冲突、元器件引进）。
（6） 外部风险（用户范围的变更、用户或大总体技术要求、外系统接口的变更、接口的变更、国家政策的变化等）。
2．航天器研制风险管理的任务和内容
1）风险管理的目标和任务
每个项目经理都理解风险是每个航天器研制所固有的，不可能消除所有的风险。无论怎么计划都不能克服所有风险。在以往的研制计划中往往缺少对潜在项目风险的认真考虑。项目风险事件典型地会对项目进度、成本和规模上的目标产生负面影响（具有正面影响的风险事件也存在，但是项目经理主要关心的往往是负面影响）。
研制队伍风险管理的任务是通过积极主动而系统地对项目风险进行全过程的识别、评估及监控，以达到将正面的计划最大化，将负面的影响最小化的目的。
航天器研制风险管理的一般目标为，使用风险管理方法，开展风险管理活动，使发射前影响进度、质量、成本目标的风险得到规避，残余风险大总体或用户可以接受，飞行出现故障时有有效的风险应对措施。
2） 风险管理的程序
风险管理贯穿型号研制的全过程，从风险管理专业来讲，主要的风险活动和程序如图1所示。
在型号研制周期较长时，立项后要成立风险管理组织，进行项目全寿命的风险识别和分析，制定粗线条的应对措施。在研制的每一阶段还要制定阶段管理目标，修订管理组织，详细识别分析阶段风险，制定应对措施，进行风险监控，阶段结束进行阶段总结。在项目结束后进行全面总结。
3） 型号研制各阶段风险管理的主要内容
对应于航天器研制全过程的各个阶段：方案论证、方案设计、初样阶段、正样阶段、发射阶段、运行阶段各研制阶段风险管理主要开展的工作如表1所示。
表1 航天器研制各阶段风险管理主要内容
目前，风险管理已被国外纳入各航天型号研制工作中，形成了一整套较系统的做法，在国外航天器研制中已成为一项重要的管理工作。我国最近几年越来越重视风险管理工作，但是尚未形成风险管理的规范。本文试图总结作者多年的研究和工程实践，论述航天器研制项目风险管理，包括对航天器研制中可能出现的风险进行分类和定义，如何建立风险管理组织，怎样进行风险识别和分析，各种风险如何应对，给出可供参考的项目管理案例。
一、航天器研制风险管理的一般概念
1. 航天器研制风险的定义和分类
1）风险定义
航天器研制风险是一种不确定的事件或情况，这种事件或情况一旦发生，就会对航天器研制的目标产生某种影响。风险事件往往具有不确定性，但它发生后对研制的成本、进度、质量性能或规模的影响是肯定的。针对航天器研制，具有以下特征之一的事件即为风险事件：
（1） 未确定的技术状态。
（2） 新研制未经过飞行试验的设备。
（3） 影响研制进度、成本。
（4） 影响航天员安全或飞行任务成功。
2） 风险分类
风险分类方法多种多样，可以按来源、性质、领域、状态、影响范围、发生概率、损失程度、发生后果等各种方法。
根据航天器研制实际，按照领域来分类比较容易进行管理，按照领域可以分为以下几大类：
（1） 技术风险：（含新技术选择、技术指标风险、新设备或技术状态更改风险、设计缺陷、工艺缺陷、星船上危险源等）。
（2） 进度管理风险（不良的进度管理、强加任务周期、项目进度的压缩等）。
（3） 成本管理风险（成本计划粗放、成本控制不严）：忽略时间与成本的关联、滞后的经费支付、错误的成本预测、价格估算不准和通货膨胀等。
（4） 技术安全风险（研制过程中设施安全和人为操作错误导致不利的结果、管理不到位）。
（5） 组织风险（任务分工不合理、型号资源的冲突、元器件引进）。
（6） 外部风险（用户范围的变更、用户或大总体技术要求、外系统接口的变更、接口的变更、国家政策的变化等）。
2．航天器研制风险管理的任务和内容
1）风险管理的目标和任务
每个项目经理都理解风险是每个航天器研制所固有的，不可能消除所有的风险。无论怎么计划都不能克服所有风险。在以往的研制计划中往往缺少对潜在项目风险的认真考虑。项目风险事件典型地会对项目进度、成本和规模上的目标产生负面影响（具有正面影响的风险事件也存在，但是项目经理主要关心的往往是负面影响）。
研制队伍风险管理的任务是通过积极主动而系统地对项目风险进行全过程的识别、评估及监控，以达到将正面的计划最大化，将负面的影响最小化的目的。
航天器研制风险管理的一般目标为，使用风险管理方法，开展风险管理活动，使发射前影响进度、质量、成本目标的风险得到规避，残余风险大总体或用户可以接受，飞行出现故障时有有效的风险应对措施。
2） 风险管理的程序
风险管理贯穿型号研制的全过程，从风险管理专业来讲，主要的风险活动和程序如图1所示。
在型号研制周期较长时，立项后要成立风险管理组织，进行项目全寿命的风险识别和分析，制定粗线条的应对措施。在研制的每一阶段还要制定阶段管理目标，修订管理组织，详细识别分析阶段风险，制定应对措施，进行风险监控，阶段结束进行阶段总结。在项目结束后进行全面总结。
3） 型号研制各阶段风险管理的主要内容
对应于航天器研制全过程的各个阶段：方案论证、方案设计、初样阶段、正样阶段、发射阶段、运行阶段各研制阶段风险管理主要开展的工作如表1所示。
表1 航天器研制各阶段风险管理主要内容
|
序号 |
阶段 |
主要内容 |
备注 |
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1 |
论证阶段 |
| |
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2 |
方案阶段 |
| |
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3 |
初样阶段 |
| |
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4 |
正样阶段 |
| |
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5 |
发射和天上运行阶段 |
主要进行星船上数据的监测和分析，出现故障，按照规定程序和预案进行处理。 |
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6 |
收尾阶段 |
|
二、 风险管理组织的设置和职责
为系统有效地开展风险管理工作，根据型号进展情况，择机成立临时的专门风险管理组织。此组织成立地越早越有利于型号风险管理。一般应在立项后成立，研制过程中随着两师系统地调整和任务的深入，逐步调整完善。
1. 风险管理组的职责
（1） 制定风险事件的定义，制定风险事件评分和解释办法；
（2） 对输入信息进行整理和分析，召集风险事件相关负责人进行讨论，对各种事件进行风险事件定性判断，确定风险等级，对有关风险事件进行定量分析；
（3） 对达到风险等级的事件确立风险应对措施并进行书面报告，列入项目研制计划或更改项目研制计划；
（4） 对风险进行监督和控制。
2. 风险管理组的组成
风险管理小组一般要设组长1名、副组长2名，吸收型号项目计划经理、产品保证经理、物资经理、合同经理、总体主任设计师、风险分析员、可靠性安全性工程师等作为成员，分别负责各自领域的风险管理。风险管理小组接受总师、总指挥的领导。
三、风险识别方法
（1） 风险的特点
（1） 航天器研制项目的风险具有不确定性，每个风险事件的发生都是偶然的；
（2） 航天器研制和发射具有高发生概率性；
（3） 风险的发生具有渐进性和阶段性等统计规律；
（4） 绝大部分航天器研制风险具有可控性，能够规避、化解；
（5） 随着项目的进展，风险概率渐少，处理风险的成本渐高。
航天器研制各阶段具有典型的风险事件，如表2所示。可以根据工作分解和研制计划流程，结合历史经验和信息，确定预知的风险。根据研制过程中技术状态、技术流程变更申请、项目进展报告等获得风险识别的输入信息。
表2 航天器研制各阶段的典型风险事件
|
序号 |
阶段 |
典型风险事件 |
|
1 |
可行性论证阶段 |
对用户需求界定不清
缺少相应的专家
缺少管理层的支持
政治影响
竞争对手的活动 |
|
2 |
方案阶段 |
没有风险管理计划
拙劣的时间和成本估计
项目队伍没有经验
职能界定不清
关键技术攻关 |
|
3 |
研制和发射阶段 |
队伍技术和管理成熟度不足
元器件和单机的采购不满足进度
技术状态的变更
多项目型号冲突
不良的项目管理
技术安全管理不到位
质量预防不足
经费不到位
子承包商的违约 |
|
4 |
在轨运行和回收阶段 |
功能性失效事件的发生
在轨运行技术支持不足
故障预案不足
用户不能接受成果 |
风险识别的方法多种多样，根据作者的经验，在目前的航天研制管理环境下，航天器研制风险识别常用的有效方法有以下几种。
（1） 假设条件分析法
我们在做项目计划，特别是策划进度管理计划时，往往对一些尚未完全确定的前提输入条件进行假设，对这些假定进行分析是风险识别的重要途径。
（2） WBS或计划流程图核检法
依据型号研制相应层次和相应阶段的WBS和计划流程图，识别每一项任务在人员、技术、管理、资金、合同、物资、外协、组织保障等方面，是否存在进度、质量、成本等风险，填写风险识别单，汇总形成项目风险清单。这种方法系统性强，结构化程度高，对于识别项目的系统风险和各种风险要素是非常有用的。
（3） 专家面谈或会议法
在型号技术和管理各专业上具有丰富知识和实践经验的专家，能够提出型号研制的风险，客观地评估其可能性和严重性。项目风险管理小组可以通过与专家的面谈或会议，从而完成风险的识别。
（4） 情景分析法
通过对项目未来的某个状态或某种情况（情景）的详细描述并分析所描绘情景中的风险与风险要素，从而识别风险。一般是先给出项目情景描述，然后变动项目某个要素，再分析变动后项目情况变化和可能的风险与风险后果。对分析和识别风险后果、影响范围以及研究某些关键因素对项目风险的影响特别有用。
四、 风险分析方法